大坦沙污水厂污泥重金属形态及其生物有效性的研究

采用Tessier连续提取法对大坦沙污水厂污泥中的Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni进行形态及总量分析,同时采用盆栽试验,研究了污泥中重金属的生物有效性.结果表明,污泥中Cu、Zn、Pb、Cd、Cr、Ni的含量均低于污泥农用控制标准值;Pb、Cd主要以残渣态和可交换态存在,Cu、Zn、Cr、Ni主要存在形式为有机结合态和残渣态;Zn、Pb、Cd、Cr的不可利用态所占比例均在50%以上,这对污泥农用是非常有利的.盆栽植物的根部对重金属的富集作用大于茎叶,其吸收的重金属不仅包括可交换态和碳酸盐结合态,还包括了在一定条件下释放出来的铁锰氧化态和有机结合态.     

城市生活污泥堆肥过程中重金属钝化规律及影响因素的研究

城市污泥中重金属含量及其生物有效性是限制污泥农用的主要因素之一,研究污泥堆肥过程中重金属形态及其生物迁移规律具有重要意义。用BCR顺序提取法浸提堆体中各种形态重金属,研究堆肥过程中不同形态重金属的变化规律以及主要影响因素。结果表明:除Zn、Cd外,城市污泥中Cu、Ni、Cr、Pb主要以可氧化态及残渣态存在,生物有效性较低;堆肥处理改变了重金属的形态分布,使污泥中的酸溶态及可还原态的重金属向更稳定的可氧化态及残渣态转变,显著降低了重金属的生物有效性;堆肥结束时Cu、Zn、Ni、Cd、Cr、Pb六种重金属残渣态含量比堆肥初始均有所增加,增幅分别达6.3%、6.7%、22.0%、15.2%、11.0%、40.5%;不同形态重金属含量与DOC含量相关性显著,而与OM相关性不强;pH主要影响可还原态及生物有效态重金属的分布,与其他形态相关性不强。     

蚯蚓黏液联合竹炭堆肥对污泥中重金属的影响

重金属积聚于生活污泥中限制了其利用价值,为削弱污泥中重金属有效性和提升其可利用性,向污泥中添加蚯蚓黏液和不同比例竹炭（2%、4%、6%和8%）,以污泥单独堆肥为对照组,探究黏液联合竹炭对堆肥后污泥的理化性质和重金属行为的影响。结果表明,相比污泥单独堆肥,添加黏液提升了污泥pH、电导率（EC）和降低了总氮（TN）、总磷（TP）,添加竹炭后,污泥弱酸性环境进一步改善,有机质（OM）和EC提高,但营养元素仍存在一定流失。在单独黏液堆肥时,重金属总量（Pb、Ni、Cu、Zn和Cd）降低,Pb、Ni、Cd的交换态和碳酸盐结合态向残渣态转化,降低其有效性,随着污泥中添加黏液和不同比例竹炭,重金属总量进一步降低,Pb、Ni、Zn交换态和碳酸盐结合态逐渐向残渣态转化,而Cu有机结合态逐渐向交换态、碳酸盐结合态和残渣态转化,降低Pb、Ni、Zn和升高Cu的有效性。通过相关、回归和主成分分析可知,黏液联合竹炭主要改变EC和OM,分别影响污泥中有效Cu和有效Zn、Pb、Ni。黏液+8%竹炭处理在降低污泥中多数重金属有效性的效果最为显著。     

我国部分城市污泥中重金属元素形态的研究

采集从北到南五家污水处理厂的消化污泥，通过室内分析测试，研究了我国部分城市污泥中重金属元素的含量和形态分布。结果表明，消化污泥总体呈高有机碳、高氮磷、低钾、高营养的相似性，但其理化性质如阳离子交换容量(CEC)、pH等差异较大，对重金属元素的形态分布与生物可利用性有影响。同种元素在不同的污泥中含量的差异较大，相差数倍甚至10倍以上；一种污泥中不同元素含量明显不同，Zn的浓度最高，其次是Cu，Cd、B的浓度最低。连续提取的形态分布研究表明，污泥pH明显影响污泥中重金属元素的形态分布，酸性污泥(S5样品)中各重金属元素酸溶／交换态百分比明显高于其他污泥。不考虑pH因素影响，Cu、Cd、Cr和Pb主要分布在残渣态和氧化态，其酸溶／交换态和还原态含量较低；Zn、Ni和B分布受污水处理厂污泥性质影响较大，各态均有较高分布，一般高于10％，有效态含量高，生物可利用性和植物毒性较大。     

绿洲土Cd、Pb、Zn、Ni复合污染下重金属的形态特征和生物有效性

通过模拟基于干旱区绿洲土壤Cd-Pb-Zn-Ni复合污染下的油菜盆栽试验,采用Tessier五步连续浸提法探究了重金属复合污染对油菜生长的影响及其各形态的转化归趋和生物有效性.结果显示,随着Cd-Pb-Zn-Ni复合胁迫水平的升高,油菜的干重先增加后减小,根系的生长由促进作用转变为抑制作用;对照土壤中4种重金属元素均以残渣态为主要赋存形态,可交换态的含量均很小;随着外源重金属的添加,油菜种植土壤中4种重金属元素的各形态含量随之增加,Cd、Pb、Zn的可交换态和Ni的碳酸盐结合态对外界胁迫响应强度最大,Cd、Pb、Zn、Ni的活性增加,且Cd、Pb的主要赋存形态迅速转变为碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Zn的主要赋存形态由残渣态和碳酸盐结合态过渡到碳酸盐结合态和铁锰氧化态,Ni的主要赋存形态为碳酸盐结合态;Cd、Zn在茎叶中的含量大于根系,Pb、Ni反之,油菜能将Cd、Zn更多的运输至茎叶,Pb、Ni则主要积累在根系;油菜茎叶吸收Cd和油菜各部位吸收Zn的主要贡献形态为可交换态,根吸收Cd的主要贡献形态由可交换态转变为有机结合态,根吸收Pb和油菜各部位吸收Ni的主要贡献形态为碳酸盐结合态.     

焦作市城市污泥中重金属的形态分布及生态风险评价

为研究城市污泥中重金属的形态分布及其对污泥农用的潜在风险,以焦作市城市污水处理厂沉砂池污泥和压滤机房污泥样品为研究对象,采用修正的 BCR分步提取法分析了 Cr、Pb、As、Cu、Zn、Ni元素的形态分布状况,并利用地累积指数法和潜在生态危害指数法评价了重金属的潜在生态风险。结果表明,焦作市城市污水处理厂沉砂池污泥和压滤机房污泥中6种元素含量均在我国污泥农用控制标准范围内。与沉砂池污泥相比,压滤机房污泥中各元素的总含量以及各元素的可交换态所占百分比均较高,除Cr以外的5种元素的残渣态所占百分比则相对较低。6种元素中,Pb的残渣态含量最高,分别达到了85.69％（沉砂池污泥）和82.25％（压滤机房污泥）,可交换态含量最少（沉砂池污泥为0.29％,压滤机房污泥为1.25％）,表明污泥中的 Pb元素稳定性最强,活性最低;Ni的可交换态所占百分比最高,分别为4.00％（沉砂池污泥）和15.53％（压滤机房污泥）,残渣态所占百分比最小,分别为24.34％（沉砂池污泥）和19.56％（压滤机房污泥）,表明污泥中Ni元素具有较强的迁移性和生物可利用性,在污泥农用时应引起注意。从地累积指数法评价结果来看,污泥中Cr、Pb、As、Cu、Ni属于清洁水平,Zn属于中度污染;从潜在生态危害指数法综合评价结果来看,污泥中6种元素均属于低风险,可进行污泥农用。     

兰州市城市污水处理厂污泥中重金属形态分布特征与潜在生态风险评价

通过现场调查采样及室内分析,研究了兰州市七里河安宁污水处理厂和雁儿湾污水处理厂污泥中重金属的形态分布特征,并对其进行了潜在生态风险评价.结果表明,污泥总体呈高有机质、高全N和有效P、高微量营养元素,且Cu、Zn、Cd、Pb、Ni 5种重金属的含量均低于污泥农用控制标准,具有很好的农用价值.污泥中Zn、Cd、Pb主要以有机结合态和残渣态存在,而Cu、Ni可交 换态所占比例较高,分别为14.95%和14.41%,不稳定态所占比例分别为41.12%和31.04%,表现出较高的生物活性和可利用性.七里河和雁儿湾污泥中重金属的潜在生态风险属于低度风险;Cd、Cu是污泥中重金属潜在生态风险的主要贡献者,在污泥处理处置时应引起高度重视.     

酸性耕作土壤中Zn、Cd、Cu、Co、Ni和Pb的形态

采用连续提取法研究了福建省酸性耕作土壤中Zn、Cd、Cu、Co、Ni和Pb的形态分布及其影响因素.结果表明,各元素水溶态和交换态所占比例均很小,Zn、Co、Ni和Pb均以残渣态和铁锰氧化物结合态为主,Cu以残渣态和有机结合态为主,Cd以碳酸盐结合态与专性吸附态、铁锰氧化物结合态和交换态为主.相关分析表明,土壤理化性质对重金属形态有较大影响,但影响程度因元素而异.Zn、Ni和Co的形态受游离氧化铁、阳离子交换量和粘粒含量的影响较大;Cd和Pb的形态受土壤pH、游离氧化铁和粘粒含量的影响较大;Cu的形态与土壤粘粒含量呈较显著相关.     

广西某铅锌矿区农田土壤重金属形态分布特征

[目的]研究广西某铅锌矿区农田土壤中重金属的形态分布特征。[方法]采用Tessier连续萃取法研究广西某铅锌矿区农田土壤中Cd、Pb、Zn、Hg的存在形态分布,分析各存在形态的相关性与重金属的生物可利用性。[结果]研究区土壤Cd主要以可交换态为主,Pb以碳酸盐态和铁锰氧化态为主,Zn以残渣态、有机结合态和铁锰氧化态为主,Hg以残渣态和有机结合态为主。重金属Cd、Pb、Zn的可交换态均与相应的总量呈极显著或显著相关,而Hg的可交换态与其总量不相关;Cd的可交换态与碳酸盐态存在极显著相关,Pb的可交换态、铁锰氧化态和残渣态之间相关性较好,Zn的铁锰氧化态、有机结合态和残渣态之间显著相关;Hg的各存在形态之间的相关性较差。研究区土壤中重金属的生物有效性大小依次为Cd、Pb、Zn、Hg。[结论]该研究为今后开展矿区土壤修复工作提供理论支持。     

喀什污水处理厂污泥中重金属Cd和Pb的形态分析及风险评价

分析了新疆喀什市污水处理厂污泥的基本性质、污泥中重金属Cd和Pb的含量及形态,并利用地累积指数(Igeo)法和内梅罗指数法(PI)评估了污泥在土地利用过程中重金属的潜在生态风险。结果表明,该污泥有良好的农用价值。但是污泥中Cd的总量为5.48 mg/kg,此结果超过中国农用污泥中重金属的控制标准(酸性土壤中),主要形态为残渣态和可交换态,分别占44.34%和23.18%,生物可利用态含量较高,易被植物吸收利用,所以农用具有较大的风险。Pb含量在我国农用污泥中重金属的控制标准范围内,存在形态主要为残渣态,占82.64%,在污泥中较稳定;地累积指数法和内梅罗单项指数法的评估结果表明,污泥农用对土壤环境存在严重的潜在生态风险。     

粉煤灰钝化污泥对土中总氮·总磷和重金属含量的影响

[目的]研究粉煤灰对土中的总氮、总磷和重金属含量的影响。[方法]在土壤中分别添加质量浓度为1%、3%的混有不同比例粉煤灰(2%、5%、10%、15%)的污泥。[结果]与对照相比,施用1%和3%污泥增加了土中TN、TP含量,其增幅分别为6.74%～30.29%和3.81%～32.67%,粉煤灰的加入量对其增幅无明显的影响;污泥施用增加了土中Cu、Zn、Pb、Ni和Cr的含量,投加粉煤灰在污泥低用量(10 g/kg)时未表现出明显的重金属钝化作用,而在高用量(30 g/kg)时表现出对Ni和Pb的钝化。[结论]施用污泥可增加土中TN、TP含量,但粉煤灰对其无明显影响;污泥施用增加了土中重金属的含量,投加粉煤灰在污泥高用量时表现出对Ni和Pb的钝化。     

几种污泥中重金属生物有效性及其影响因素的研究

采用小麦幼苗法对4种污泥中重金属的生物有效性进行了研究。对不同污泥中重金属的生物有效性进行测定的结果表明，污泥中不同重金属的生物有效性不同，Cd、Zn的生物有效性较高，其次为Cu、Ni，Pb则为最低。从重金属向地上部转移情况来看，Cd、Zn、Cu较易向地上部转移，而Pb、Ni则不易，从转移的量来看，重金属转移到地上部的比例远远高于土壤中。利用通径分析对CEC，pH、OM的3个主要污泥性质对5种重金属生物有效性的影响进行了分析，结果表明，CEC、pH为主要影响因素，OM影响较小，但对于不同的金属三者作用的大小及方向不同。     

堆肥污泥重金属在黄土层中的淋溶迁移试验

采用经强化重金属后的堆肥污泥作为淋溶土柱的重金属来源,通过土柱淋溶试验,研究了堆肥污泥Cd、Ni、Pb、Cu、Zn 5种重金属在黄土层中的垂直迁移特征,探讨了堆肥污泥施用量及不同淋溶水量对黄土层中重金属迁移分布的影响。结果表明,Cd、Ni的淋溶迁移性较好,Pb、Cu、Zn整体迁移性较差。Cd和Cu随淋溶水量增加淋出作用明显增强,增大淋溶水量对Ni和Pb的淋出影响无明显增强,表层土中Zn、Ni、Pb含量随淋溶水量增大而累积,深层土情况各异。     

长期施用污泥对土壤-萝卜系统重金属积累及土壤养分含量的影响

为了探究不同用量污泥长期施用后对土壤-萝卜系统中重金属及土壤养分含量的影响,采用长期定位试验,研究连续10年单施化肥（CK）以及施用不同用量（4.5、9、13.5、18 t·hm^-2）污泥对土壤、萝卜叶（地上部）和萝卜（地下部）中重金属（Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn）累积情况及土壤pH、有机质及氮磷钾含量的影响。结果表明：连续施用10年后,单施化肥和不同用量污泥处理对萝卜产量影响不大,土壤、萝卜叶和萝卜中的Pb、Cd、Cr、Ni、Cu和Zn含量均随污泥施用量的增加而增加,且中高量和高量污泥处理中重金属的累积量较大,显著或极显著高于对照、低量和中量处理。中量以上污泥处理土壤的Pb、Cr、Ni和Cu超出了土壤环境质量国家标准;除高量污泥处理Pb超标外,其他处理萝卜的各重金属含量均未超过食品安全国家标准。与CK处理相比,长期施用不同用量污泥能提高土壤pH 0.58~0.71个单位,并显著或极显著地提高有机质、全量氮磷以及速效氮磷含量。研究表明,连续10年施用不同用量污泥,土壤和萝卜中Pb、Cd、Cr、Ni、Cu、Zn的含量随污泥用量的增加而增加,其中Pb、Ni、Cr和Cu出现超标现象,萝卜中的重金属含量除高量污泥处理中Pb超标外,其他处理均未超过食品安全国家标准。随着作物产地土壤中污泥施用年限增长或用量增加,食品安全应得到更多的重视。     

温度、盐度、pH对剩余污泥铜、铅溶出效应的影响分析

以某污水处理厂脱水污泥为研究对象,初始重金属浓度为：Cu为116.04~316.68mg/kg,Pb为13.13~37.02mg/kg。分析了温度,盐度和pH对剩余污泥铜、铅的溶出效应影响,得出：铅在酸性条件下（pH=6.5）的溶出量(均值0.567mg/L)小于碱性条件(pH=8.5)的溶出量（均值0.641mg/L）,但铜却不同（pH=6.5,均值为0.063mg/L;pH=8.5,溶出量均值=0.062mg/L）,且铅的总溶出量大于铜的总溶出量;温度对重金属 Cu、 Pb 溶出的影响较为明显(p<0.05),温度较高重金属越易溶出,且在高温下越快到达平衡浓度;盐度对污泥重金属释放有显著效应(p<0.05),金属 Cu、Pb 的溶出量随着盐度的增加而升高,并且盐度越大,越快达到平衡浓度。     

生活污泥焚烧灰的重金属含量及其浸出特征

针对生活污泥灰中的重金属种类、重金属含量及其浸出特征进行研究,并进一步探究该污泥处理处置的可行方法。研究表明:在生活污泥灰中主要含有Fe、Pb、Cu、Ni、Zn、Mn、Cr、Cd,其中Fe的含量最多。污泥灰中重金属在酸性条件下的浸出率明显高于碱性条件下的浸出率,Cr、Ni和Cd的最佳浸提剂pH值均为2,其中Cu和Zn随浸提剂pH变化的浸出特征不明显。     

核苷酸厂废水生物污泥成分分析及资源化利用初探

[目的]研究核苷酸厂污水处理生物污泥的特征与成分及其组分利用策略。[方法]以核苷酸厂污水处理生物污泥为研究对象,对污泥各种理化性质指标、营养成分以及部分有害成分进行分析测定。[结果]该生物污泥pH值为7.34,呈弱碱性,含水率达82%以上。污泥中有机质、N、P、K等营养成分丰富,挥发酚及细菌总数低于城镇污水污泥行业标准限值。重金属Zn、Cr、Ni的含量高于多种土壤施用标准限值,Zn含量最高,为5 499.98 mg/kg干重,Cu、Cd的含量低于行业标准限值;Pb含量高于园林绿化用泥质酸性土壤及农用A级泥质的施用限值,却低于土地改良用及农用泥质碱性土壤的施用限值;Cu、Zn、Pb、Ni和Cr主要分布在稳定态,Cd分布在不稳定态,但其总量低于相关标准限值,影响不大。[结论]该污泥具有资源化开发利用前景。     

不同浸提剂pH对工业污水污泥中重金属浸出的影响

在研究工业污水污泥中6种重金属（Zn、Cu、Pb、Cr、Mn、Ni）含量的基础上,应用固体废物浸出毒性的浸出方法（GB5086．2-1997）以不同pH值的浸提剂对污泥中重金属的浸出特性进行了实验研究。结果表明：污泥中Mn和Zn含量较高,其次为Cu和Ni,而毒性较大的Pb和Cr含量较低。浸提剂的pH对污泥中重金属的浸出具有重要的影响,其中污泥中的Zn、Mn、Ni、Cu最大浸出量在pH为7左右,而Fe则有较大的波动。不同pH值中金属的浸出量有很大的差异,这可能与浸提过程中的吸附一解吸过程、络合一解离过程和溶解一沉淀／共沉淀等因素有关。     

城市污泥中重金属的形态分布和处理方法的研究

采用室内实验方法，研究了城市污泥中重金属的形态分布特征和转化机理，并对重金属的加硫酸根稳定和酸浸出两种处理方法进行了探讨。结果表明，污泥中约73％的Zn和70％的Ni以不稳定态存在，约72％的铜以硫化物及有机结合态形式存在，其他重金属主要以稳定态存在；厌氧消化工艺对可交换的离子态重金属的转化有明显的促进作用。通过向污泥中投加SO4^2-可以在一定程度上提高Zn的稳定性。酸浸出试验中：在pH＝2时，污泥中Zn的浸出率达到30％以上，Ni的浸出率达到40％以上，Cu基本不被浸出。